FR2968501A1

FR2968501A1 - Reseau de commutateurs et charge utile de satellite de telecommunications comportant un reseau de commutateurs

Info

Publication number: FR2968501A1
Application number: FR1004693A
Authority: FR
Inventors: Olivier Nakad
Original assignee: Astrium SAS
Current assignee: Airbus Defence and Space SAS
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2012-06-08
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: EP2647217B1; US9237117B2; FR2968501B1; US20130301639A1; CA2856962A1; EP2647217A1; CA2856962C; WO2012072773A1

Abstract

La présente invention concerne un réseau (1) de commutateurs comportant N accès d'entrée et M accès de sortie, chacun desdits commutateurs comportant quatre ports et les accès d'entrée et de sortie du réseau étant des ports de commutateurs de connexion. Le réseau (1) comporte au moins un étage (E , ) de commutateurs, ledit étage comportant : - une paire de lignes (L L ) de commutateurs dont les ports ne sont pas utilisés comme accès d'entrée ou de sortie du réseau, dits « commutateurs d'interconnexion », une ligne étant une suite de commutateurs d'interconnexion connectés entre eux, - au moins deux bras transversaux reliant des commutateurs d'interconnexion de lignes différentes, un bras transversal étant constitué d'éléments distincts de ceux des autres bras transversaux, un bras transversal comprenant au moins deux liens et un commutateur, dit « commutateur transversal » (ct , ct ), les commutateurs de connexion étant des commutateurs transversaux. La présente invention concerne également une charge utile de satellite de télécommunications comportant au moins un tel réseau de commutateurs.

Description

La présente invention concerne les réseaux de commutateurs comportant N accès d'entrée et M accès de sortie, adaptés à relier P (P N et P M) accès d'entrée choisis parmi les N accès d'entrée, à p accès de sortie choisis parmi les M accès de sortie.

De tels réseaux de commutateurs sont par exemple utilisés dans les charges utiles de satellites, notamment les satellites transparents de télécommunications, où ils sont généralement placés avant et/ou après des équipements tels que des transpondeurs. En général, on utilise deux réseaux de commutateurs de part et d'autre des équipements : un réseau comportant N accès d'entrée et M accès de sortie avant les équipements, et un réseau inverse après lesdits équipements, c'est-à-dire le même réseau en inversant les accès d'entrée et les accès de sortie (soit M accès d'entrée et N accès de sortie). En effet, dans de tels réseaux de commutateurs, les accès d'entrée et de sortie sont en pratique interchangeables. De tels réseaux de commutateurs, lorsqu'ils sont mis en oeuvre dans des satellites de télécommunications, sont adaptés à établir P canaux de communications parmi N canaux installés au moyen de P transpondeurs parmi M transpondeurs disponibles.

De tels réseaux de commutateurs permettent par exemple de faire face à des défaillances d'au maximum (M - P) transpondeurs (dans le cas où M est supérieur à N), en modifiant les chemins des P signaux d'entrée dans le réseau de sorte à les router uniquement vers des équipements en état de fonctionner.

De nos jours, les commutateurs utilisés dans les réseaux embarqués dans des satellites de télécommunications comportent quatre ports, et sont le plus souvent des commutateurs à trois états ou à quatre états (états qui sont plus généralement connus sous le nom de « positions »). Les figures la, 1 b et 1 c représentent respectivement les trois états 30 d'un commutateur cT à trois états : un état dans lequel un premier port x1 est connecté à un deuxième port x2, et un troisième port x3 à un quatrième port x4 ; un état dans lequel le premier port x1 est connecté au troisième port x3, et le deuxième port x2 au quatrième port x4, un état dans lequel le premier port x1 est connecté au quatrième port x4, et le deuxième port x2 au troisième port x3. Les figures 2a, 2b, 2c et 2d représentent respectivement les quatre 5 états d'un commutateur cQ à quatre états : un état dans lequel un premier port x1 est connecté à un deuxième port x2, et un troisième port x3 à un quatrième port x4 ; une position dans laquelle le premier port x1 est connecté au troisième port x3 ; 10 un état dans lequel le premier port x1 est connecté au quatrième port x4, et le deuxième port x2 au troisième port x3 ; un état dans lequel le deuxième port x2 est connecté au quatrième port x4. On comprend donc qu'en agissant sur l'état de chaque commutateur, 15 on peut modifier les ports effectivement connectés entre eux de chaque commutateur, et par conséquent modifier le choix des P accès d'entrée et des P accès de sortie qui sont mutuellement et individuellement reliés. Dans le domaine des satellites de télécommunications, la conception d'un réseau de commutateurs nécessite une étude complexe visant à 20 déterminer à la fois une configuration logique (c'est-à-dire le nombre de commutateurs et lesquels parmi ces commutateurs sont connectés entre eux), et une implantation matérielle (c'est-à-dire l'agencement final des commutateurs et des éléments de liaison entre commutateurs), qui satisfassent aux contraintes opérationnelles, notamment d'encombrement réduit. 25 Avec l'augmentation du nombre de transpondeurs installés dans un même satellite et l'augmentation de la flexibilité requise pour les systèmes de télécommunications (notamment pour faire face à des défaillances éventuelles de certains équipements), on comprend que la conception des réseaux de commutateurs est de plus en plus complexe. 30 On comprend également que les contraintes d'encombrement et de flexibilité sont antagonistes, et le résultat de l'étude de conception sera généralement un compromis entre ces deux contraintes. On connaît de la demande de brevet EP 0876069 un réseau matriciel de commutateurs, inspiré des réseaux de commutateurs mis en oeuvre dans les télécommunications terrestres. Ce réseau de commutateurs peut être construit de façon modulaire. Toutefois, le réseau de commutateurs décrit dans la demande de brevet EP 0876069 présente l'inconvénient d'avoir un nombre de commutateurs qui augmente rapidement lorsqu'on augmente le nombre d'accès d'entrée et d'accès de sortie. Outre l'encombrement de ce réseau, le nombre moyen de commutateurs traversés pour établir les P chemins dans le réseau va également augmenter. En pratique, il est important de réduire le nombre moyen de commutateurs traversés car la traversée de chaque commutateur par un signal s'accompagne d'une atténuation de ce signal. La présente invention a pour objectif de proposer un réseau de commutateurs qui permette d'avoir une bonne flexibilité, tout en limitant le nombre de commutateurs nécessaires et le nombre moyen de commutateurs traversés, en particulier dans le cas de réseaux asymétriques, c'est-à-dire dont le nombre N d'accès d'entrée est différent du nombre M d'accès de sortie. La présente invention a également pour objectif de proposer un réseau de commutateurs dont la configuration logique permette une implantation simple, dont la conception puisse bénéficier amplement des réalisations antérieures, et qui puisse être construit de façon modulaire. La présente invention concerne tout d'abord un réseau de commutateurs comportant N accès d'entrée et M accès de sortie, chacun des commutateurs comportant quatre ports et les accès d'entrée et de sortie du réseau étant des ports de commutateurs, dits « commutateurs de connexion ».

Le réseau de commutateurs selon l'invention comporte au moins un étage de commutateurs comportant : une paire de lignes de commutateurs dont les ports ne sont pas utilisés comme accès d'entrée ou de sortie du réseau, dits « commutateurs d'interconnexion », une ligne étant une suite de commutateurs d'interconnexion connectés entre eux, des bras transversaux reliant des commutateurs d'interconnexion de lignes différentes, un bras transversal étant constitué d'éléments distincts de ceux des autres bras transversaux de l'étage, un bras transversal comprenant au moins deux liens et un commutateur, dit « commutateur transversal », En outre, au moins deux commutateurs transversaux de bras transversaux différents de l'au moins étage sont des commutateurs de 5 connexion du réseau. Une telle configuration du réseau de commutateurs, comprenant au moins un tel étage de commutateurs, permet d'obtenir de bonnes propriétés à la fois en termes de flexibilité et de nombre de commutateurs traversés. De plus, un réseau de commutateurs selon l'invention comprendra en général 10 plusieurs étages analogues de commutateurs, qui pourront être réalisés sous la forme de modules préfabriqués à assembler et à relier entre eux. Suivant des modes particuliers de réalisation, le réseau de commutateurs comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : 15 un commutateur d'interconnexion d'une ligne d'un étage n'est relié, par un ou des bras transversaux, qu'à un autre commutateur d'interconnexion de l'autre ligne de cet étage, au moins un commutateur d'interconnexion d'une ligne d'un étage est connecté à au moins un commutateur d'interconnexion d'une 20 autre ligne, de cet étage ou d'un autre étage du réseau, par un lien ne comportant pas de commutateur, dit « lien inter-lignes ». le réseau comportant au moins deux étages, chaque commutateur d'interconnexion d'au moins une ligne d'un étage est connecté à un commutateur d'interconnexion d'une ligne d'un autre étage par un 25 lien inter-lignes, le réseau comportant au moins deux étages, au moins un commutateur d'interconnexion d'une ligne d'un étage est relié à un commutateur d'interconnexion d'une ligne d'un autre étage par l'intermédiaire d'un commutateur d'interconnexion d'une ligne, dite 30 « ligne intermédiaire », chaque commutateur d'interconnexion d'une ligne d'un étage est connecté à un commutateur d'interconnexion d'une autre ligne du réseau par un lien inter-lignes, chaque commutateur d'interconnexion d'une ligne d'un étage est relié par au moins un bras transversal à un commutateur d'interconnexion de l'autre ligne de cet étage, tous les commutateurs de connexion sont des commutateurs transversaux, chaque bras transversal d'au moins un étage comporte deux commutateurs transversaux, au moins un commutateur transversal est connecté à un commutateur transversal d'un autre bras transversal du réseau par un lien, dit « lien inter-bras », au moins un port d'au moins un commutateur transversal n'est ni connecté à un autre commutateur du réseau, ni utilisé comme accès d'entrée ou accès de sortie dudit réseau, les commutateurs d'interconnexion placés aux extrémités d'au moins une ligne d'un étage sont connectés entre eux par un lien, dit « lien intra-ligne », les lignes de commutateurs d'interconnexion du réseau sont implantées sensiblement droites et sensiblement parallèles entre elles suivant une direction longitudinale du réseau, les bras transversaux sont implantés, entre les lignes du réseau, sensiblement droits et sensiblement parallèles suivant une direction transversale, non parallèle à la direction longitudinale, formant avec ladite direction longitudinale un angle préférentiellement droit. La présente invention concerne également une charge utile de satellite de télécommunications comportant au moins un réseau de commutateurs selon l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention. En outre, la présente invention concerne un satellite de télécommunications embarquant une telle charge utile. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, 30 donnée à titre d'exemple nullement limitatif, et faite en se référant aux figures qui représentent : Figures 1 et 2 : déjà citées, des représentations de commutateurs à trois et quatre états, pouvant être mis en oeuvre dans l'invention, Figures 3 à 8 : des représentations schématiques d'exemples de réalisation d'un réseau de commutateurs selon l'invention. La présente invention concerne un réseau de commutateurs comportant N accès d'entrée et M accès de sortie, adapté à connecter P (P <_ N et P <_ M) accès d'entrée choisis parmi les N accès d'entrée, à P accès de sortie choisis parmi les M accès de sortie. La présente invention trouve une application particulièrement avantageuse, bien que nullement limitative, dans les systèmes de télécommunications par satellites.

La présente invention concerne les réseaux de commutateurs à quatre ports, notamment des commutateurs à trois ou quatre états tels que décrits en référence aux figures 1 et 2, ou tout autre type de commutateur à quatre ports adapté aux applications satellites. Rien n'exclut, suivant d'autres exemples, d'avoir des commutateurs à deux états.

Un tel réseau permet de router P signaux, injectés dans le réseau par P accès d'entrée, vers P accès de sortie. L'invention est applicable à de nombreux types de signaux, en particulier des signaux électriques ou des ondes électromagnétiques. L'invention n'est pas limitée à une bande particulière de fréquences, mais peut être mise en oeuvre dans différentes bandes de fréquences, notamment les bandes de fréquences traditionnellement utilisées dans les systèmes de télécommunications par satellites (bandes Ku, Ka, C, etc.). Un tel réseau est principalement constitué de commutateurs dont les ports sont connectés par des éléments de liaison. Suivant le type des signaux routés, les éléments de liaison seront par exemple des guides d'ondes, des câbles coaxiaux, etc. Dans la suite de la description, on désigne par « chemin » du réseau le trajet établi en choisissant l'état de chaque commutateur du réseau (c'est à dire pour chaque commutateur, les ports qui sont connectés entre eux), trajet qui sera suivi par un signal entre un accès d'entrée et un accès de sortie. On désigne également par « commutateur de connexion » un commutateur dont au moins un port est utilisé comme accès d'entrée ou de sortie du réseau, c'est-à-dire au moins un port non connecté à un autre commutateur du réseau et par lequel un signal doit être injecté dans le réseau ou doit être prélevé à la sortie dudit réseau. On désigne par « commutateur d'interconnexion » un commutateur dont aucun port n'est utilisé comme accès d'entrée ou de sortie du réseau, c'est-à-dire dont chaque port est soit connecté à un autre commutateur du réseau, soit non utilisé. On désigne également par « ligne » une suite de commutateurs d'interconnexion reliés entre eux par des éléments de liaison. En d'autres termes, une ligne comporte un commutateur d'interconnexion relié à un autre commutateur d'interconnexion, lui-même éventuellement (si le nombre de commutateurs d'interconnexion de cette ligne est supérieur à deux) relié à un autre commutateur d'interconnexion, etc. On désigne par « lien » un élément de liaison ou plusieurs éléments de liaison mis bout à bout, sans commutateurs intermédiaires.

On dit que deux commutateurs sont « reliés » lorsque qu'il existe un chemin possible entre ces deux commutateurs. Ce chemin possible peut être direct (par l'intermédiaire d'un lien, on dira également que lesdits commutateurs sont « connectés »), ou indirect par l'intermédiaire d'autres commutateurs. On note qu'il s'agit d'un chemin possible, c'est-à-dire défini indépendamment de l'état de chaque commutateur de ce chemin, il suffit qu'un état de chaque commutateur permette le routage d'un signal d'une extrémité à l'autre de ce chemin possible. Un réseau 1 selon l'invention comporte au moins un étage de commutateurs, ledit au moins un étage comportant une paire de lignes de commutateurs d'interconnexion. En outre ledit au moins un étage comporte des bras transversaux reliant des commutateurs d'interconnexion de lignes différentes de cet étage. Un bras transversal est constitué d'éléments distincts des éléments des autres bras transversaux, c'est-à-dire n'appartenant à aucun autre bras transversal. Les éléments constitutifs d'un bras transversal sont au moins deux liens et un commutateur, dit « commutateur transversal ». De manière plus générale, un bras transversal est constitué de K (K ? 1) commutateurs transversaux et de (K+1) liens pour connecter les commutateurs transversaux entre eux et pour les connecter aux commutateurs d'interconnexion formant les extrémités de ce bras transversal. Au moins deux commutateurs transversaux de bras transversaux différents de l'au moins un étage sont des commutateurs de connexion du réseau 1, c'est-à-dire qu'ils comportent des ports utilisés comme accès d'entrée et/ou un accès de sortie dudit réseau. De préférence, tous les commutateurs de connexion du réseau sont des commutateurs transversaux, c'est-à-dire que les commutateurs de connexion sont préférentiellement tous placés sur des bras transversaux du réseau 1.

II est à noter cependant que rien n'exclut d'inclure un réseau selon l'invention dans un réseau de commutateurs plus complexe. Dans un tel cas, le réseau selon l'invention constituerait un sous-réseau du réseau plus complexe, et on comprend que les commutateurs de connexion dudit réseau plus complexe pourraient ne pas être tous placés sur des bras transversaux du sous-réseau selon l'invention. Dans la suite de la description, on se place dans le cas où tous les commutateurs du réseau 1 sont organisés en étages et dans le cas où tous les commutateurs de connexion du réseau sont des commutateurs transversaux. De préférence, un commutateur d'interconnexion d'une ligne d'un étage n'est relié, par un ou des bras transversaux, qu'à un autre commutateur d'interconnexion de l'autre ligne de cet étage. On verra par la suite qu'une telle configuration logique du réseau présente de nombreux avantages. En particulier, on verra qu'une telle configuration logique permet, à partir d'un réseau donné, de concevoir facilement un réseau plus grand, et permet également une implantation simple, réalisable de façon modulaire. Les figures 3 à 8 représentent schématiquement des exemples de réalisation de réseaux 1 de commutateurs selon l'invention. Sur ces figures les commutateurs sont représentés schématiquement par des cercles, les commutateurs d'interconnexion étant en outre hachurés. Les liens (guides d'ondes, câbles coaxiaux, etc.) entre commutateurs sont représentés par des traits pleins. Dans ces figures, des références identiques désignent des éléments identiques ou analogues.

Exemples de réalisation d'un réseau à un étage La figure 3 représente un premier exemple de réalisation d'un réseau 1 comportant un étage E1 de commutateurs. Tel qu'illustré par la figure 3, l'étage E1 comporte une paire de lignes de commutateurs d'interconnexion, respectivement L1 et L2. Dans cet exemple non limitatif, chaque ligne L1, L2 comporte deux commutateurs d'interconnexion désignés par ci11 et du pour la ligne L1, par ci21 et ci22 pour la ligne L2. Du point de vue du nombre de lignes (deux) et du nombre de commutateurs d'interconnexion (deux par ligne), le réseau 1 illustré par la figure 3 correspond à une configuration minimale d'un réseau selon l'invention. Le réseau 1 de la figure 3 comporte, reliant les commutateurs d'interconnexion des deux lignes L1 et L2, quatre bras transversaux : deux bras transversaux B11 et B12 entre le commutateur d'interconnexion ci11 et le commutateur d'interconnexion ci21 ; - deux bras transversaux B21 et B22 entre le commutateur d'interconnexion ci12 et le commutateur d'interconnexion ci22. Les bras transversaux B11, Bu, B21 et B22 comportent chacun deux commutateurs transversaux, désignés dans chacun de ces liens par ct1 et ct2. Le réseau comporte également deux liens connectant des commutateurs d'interconnexion de lignes différentes, dits « liens inter-lignes » IL1, IL2. Le lien inter-lignes IL1 connecte les commutateurs d'interconnexion ci11 et ci21, et le lien inter-lignes IL2 connecte les commutateurs d'interconnexion du et ci22 du réseau 1. Dans l'exemple représenté sur la figure 3, tous les commutateurs transversaux sont des commutateurs de connexion. En effet, chaque commutateur transversal ct1, ct2 comporte deux ports disponibles, c'est-à-dire deux ports non utilisés pour former le bras transversal de ce commutateur transversal (c'est-à-dire non connecté à un commutateur d'interconnexion ou à un commutateur transversal de ce même bras transversal). Les deux ports disponibles de chaque commutateur transversal sont utilisés respectivement comme accès d'entrée (représenté par une flèche entrante vers le commutateur transversal considéré) et comme accès de sortie (représenté par une flèche sortante depuis le commutateur transversal considéré) du réseau 1.

Le nombre N d'accès d'entrée et le nombre M d'accès de sortie du réseau 1 de la figure 3 sont tous deux égaux au nombre de commutateurs transversaux dudit réseau, soit huit. Un tel réseau, comportant autant d'accès d'entrée que d'accès de sortie est dit « réseau symétrique ». On comprend cependant qu'un tel réseau symétrique présente un intérêt limité dans la mesure où la flexibilité offerte est limitée, notamment du fait que le nombre de commutateurs d'interconnexion est très inférieur au nombre N d'accès d'entrée et M d'accès de sortie. Toutefois, un tel réseau peut servir de base pour la conception d'autres réseaux plus complexes, en particulier des réseaux asymétriques avec N différent de M. Par exemple il est possible de connecter certains commutateurs transversaux entre eux par des liens, dits « liens inter-bras » IB, ne comportant pas de commutateur. II est également possible de ne pas utiliser certains ports disponibles, c'est-à-dire de ne pas le considérer comme accès d'entrée ou de sortie du réseau et de ne pas le connecter à un autre commutateur du réseau 1. On comprend donc que le nombre d'accès d'entrée et/ou d'accès de sortie sera ainsi modifié, et que certains commutateurs transversaux du réseau pourront ne plus être des commutateurs de connexion. La figure 4 représente un second exemple de réalisation d'un réseau 1 comportant un seul étage El. Par rapport au réseau représenté sur la figure 3, le réseau de la figure 4 a été étendu longitudinalement, c'est-à-dire par ajout de commutateurs d'interconnexion sur chacune des lignes LI et L2, et de bras transversaux entre ces lignes.

On constate que cette extension longitudinale peut être obtenue en intercalant, entre des commutateurs d'interconnexion de chaque ligne, un ou plusieurs motifs élémentaires. Chaque motif élémentaire consiste par exemple en un ensemble formé par les commutateurs transversaux d'un bras transversal, les deux commutateurs d'interconnexion formant les extrémités de ce bras transversal, et les liens qui connectent lesdits commutateurs transversaux entre eux et aux commutateurs d'interconnexion. Dans l'exemple illustré par la figure 4, on a intercalé, entre les commutateurs d'interconnexion cils et du d'une part, ciel et ci22 d'autre part, deux tels motifs élémentaires : un premier motif élémentaire consistant en deux commutateurs d'interconnexion du (sur la ligne L1) et ci23 (sur la ligne L2), et deux commutateurs transversaux ct1 et ct2 d'un bras transversal B31 ; un second motif élémentaire consistant en deux commutateurs d'interconnexion ci14 (sur la ligne L1) et ci24 (sur la ligne L2), et deux commutateurs transversaux ct1 et ct2 d'un bras transversal B41. En outre, les commutateurs d'interconnexion ci13 et ci23 sont reliés par un lien inter-lignes IL3, et les commutateurs d'interconnexion ci14 et ci24 sont reliés par un lien inter-lignes IL4. On comprend que, d'un point de vue configuration logique, la conception d'un étage plus grand est simple, et consiste essentiellement en l'ajout de motifs élémentaires et de liens. D'un point de vue implantation, ces motifs pourront également faire l'objet de modules préfabriqués, qui seront plus faciles à installer. Comme dans le cas du réseau de la figure 3, le réseau 1 de la figure 4 est symétrique et chacun de ses commutateurs transversaux est un commutateur de connexion qui comporte à la fois un accès d'entrée et un accès de sortie. Tel qu'indiqué précédemment, un tel réseau symétrique de préférence utilisé comme réseau de base pour concevoir des réseaux plus complexes, par exemple en reliant certains commutateurs transversaux entre eux par des liens inter-bras IB et/ou en n'utilisant pas certains des ports disponibles. Il est à noter que, dans chacun des exemples représentés sur les figures 3 et 4, un commutateur d'interconnexion d'une ligne de l'étage E1 n'est relié, par des bras transversaux et des liens inter-lignes, qu'à un commutateur d'interconnexion de l'autre ligne de cet étage. Une telle configuration logique correspond à un mode préféré de réalisation. Ces exemples ne sont pas limitatifs de l'invention. On comprend notamment que, dans l'exemple de la figure 3, les liens inter-lignes IL1 et IL2, qui ne comportent pas de commutateur, pourraient relier les commutateurs d'interconnexion chi, ci22 pour le lien inter-lignes IL1, et ci12, ci21 pour le lien inter-lignes IL2.

Toutefois, il est à noter qu'il est avantageux de ne relier, par des bras transversaux et des liens inter-lignes, chaque commutateur d'interconnexion d'une ligne d'un étage qu'à un commutateur d'interconnexion de l'autre ligne de cet étage. En effet, l'installation du réseau s'en trouve simplifiée dans la mesure où cela permet d'éviter au maximum des croisements entre liens, croisements qui nécessitent d'avoir des éléments de liaison (guides d'ondes, câbles coaxiaux, etc.) qui se chevauchent et ont par conséquent une géométrie plus complexe. Dans les exemples représentés sur les figures 3 et 4, tous les ports de 10 chaque commutateur d'interconnexion sont connectés à un commutateur d'interconnexion de l'autre ligne ou à un commutateur transversal. D'autres exemples sont possibles. Par exemple, rien n'exclut, dans l'exemple représenté sur la figure 4, de ne pas réaliser les bras transversaux Bll et B22. Les ports disponibles des commutateurs d'interconnexion placés 15 aux extrémités des lignes LI et L2 peuvent ne pas être utilisés, ou être utilisés pour connecter entre eux les commutateurs d'interconnexion aux extrémités d'une même ligne, par un lien, dit « lien intra-ligne ». De préférence, au moins un commutateur d'interconnexion d'une ligne de l'étage El est relié à au moins un commutateur d'interconnexion de l'autre ligne de cet étage par au moins un 20 bras transversal et un lien inter-lignes. De manière plus générale, le nombre de commutateurs transversaux peut ne pas être le même d'un bras transversal à l'autre. Rien n'exclut par exemple d'avoir un ou des bras transversaux avec chacun un commutateur transversal, un ou des bras transversaux avec chacun deux commutateurs 25 transversaux, etc. Dans un tel cas, l'extension d'un étage peut se faire en choisissant un motif élémentaire parmi un ensemble fini de motifs élémentaires, correspondant aux différentes configurations de bras transversaux. Le cas où chaque bras transversal comporte deux commutateurs 30 transversaux constitue cependant un mode préféré de réalisation, car dans ce cas chaque commutateur transversal est connecté à un commutateur d'interconnexion. En outre, le nombre de commutateurs transversaux de chaque bras transversal étant prédéfini, le réseau sera principalement

13 constitué de modules préfabriqués identiques, auquel on ajoutera des liens et éventuellement des commutateurs transversaux additionnels à relier aux commutateurs d'interconnexion formant les extrémités des lignes LI, L2 (les commutateurs transversaux des bras transversaux Bll et B22 sur les figures 3 et 4). Exemples de réalisation d'un réseau à deux étages Dans la suite de la description d'exemples de réalisation d'un réseau à deux étages, on se place de manière non limitative dans le cas où chaque bras transversal comporte deux commutateurs transversaux, et où tous les ports des commutateurs d'interconnexion sont utilisés par des bras transversaux ou des liens inter-lignes. La figure 5 représente un premier exemple de réalisation d'un réseau à deux étages El et E2. Dans son principe, chaque étage du réseau 1 de la figure 5 correspond à l'étage du réseau 1 de la figure 4, auquel on a supprimé les liens inter-lignes ILI, IL2, IL3, IL4, qui ont été remplacés par des liens inter-lignes ILx qui connectent entre eux des commutateurs d'interconnexion d'étages El, E2 différents. Dans l'exemple de la figure 5, l'étage El comporte deux lignes LI et L2, et l'étage E2 comporte deux lignes, également désignées par LI et L2. Chaque commutateur d'interconnexion de la ligne LI de l'étage El est connecté, par un lien inter-lignes ILx, à un commutateur d'interconnexion de la ligne L2 de l'étage E2. Chaque commutateur d'interconnexion de la ligne L2 de l'étage El est également connecté, par un lien inter-lignes ILx, à un commutateur d'interconnexion de la ligne LI de l'étage E2. De tels liens inter-lignes ILx, en particulier ceux qui, le réseau étant implanté, connectent les commutateurs d'interconnexion de lignes non adjacentes du réseau 1 (ligne LI de l'étage El et ligne L2 de l'étage E2), permettent de router un signal d'un bout à l'autre du réseau tout en limitant le nombre de commutateurs traversés et les pertes d'insertion associées. De manière plus générale, il est à noter que rien n'exclut, dans le cas d'un réseau comportant au moins deux étages El, E2, de considérer un nombre inférieur de liens inter-lignes ILx connectant des commutateurs

14 d'interconnexion d'étages différents. Toutefois, lorsque le réseau comporte au moins deux étages, au moins un commutateur d'interconnexion d'un étage doit être connecté à un commutateur d'interconnexion d'un autre étage par un lien inter-lignes ILx, de sorte à permettre l'établissement de chemins entre ces étages. On comprend que, en augmentant le nombre de liens inter-lignes ILx, on augmente également le nombre de chemins pouvant être établis simultanément entre les étages, améliorant ainsi la flexibilité offerte par le réseau 1. La figure 6 représente un autre exemple de réalisation d'un réseau 1 comportant deux étages El et E2. Dans cet exemple, le réseau 1 comporte entre lesdits deux étages, une ligne de commutateurs d'interconnexion, dite « ligne intermédiaire » L1NT, par l'intermédiaire de laquelle les commutateurs d'interconnexion de la ligne L2 de l'étage El et de la ligne LI de l'étage E2 sont reliés.

Du fait de la ligne intermédiaire L,NT entre les étages El et E2, le nombre de chemins pouvant être établis simultanément entre les étages est augmenté. Rien n'exclut de considérer plusieurs lignes intermédiaires entre les étages El et E2, connectées entre elles, afin d'augmenter encore le nombre de chemins pouvant être établis simultanément entre les étages.

Dans l'exemple représenté sur la figure 6, et de manière nullement limitative, deux commutateurs d'interconnexion de la ligne intermédiaire L,NT, désignés tous deux par ci,NT, comportent un port non utilisé. Ces deux ports sont, dans d'autres exemples non représentés sur les figures, connectés par un lien intra-ligne.

La figure 7 représente un autre exemple de réalisation d'un réseau 1 comportant deux étages El et E2. Dans cet exemple, le réseau 1 comporte trois lignes, les étages El et E2 partageant leur ligne L2. On note cependant que l'exemple de la figure 7, s'il présente l'avantage de comporter un nombre plus restreint de commutateurs, présente cependant des possibilités plus limitées d'établissement de chemins simultanés entre les étages El et E2. De manière plus générale, l'invention n'est pas limitée à deux étages, et on comprend que, suivant d'autres exemples, le réseau 1 comporte trois

15 étages ou plus, reliés entre eux conformément à l'une quelconque des solutions décrites en référence aux figures 5, 6 et 7. Rien n'exclut, dans un même réseau, d'avoir des paires d'étages reliés entre eux de façon différente, par exemple deux étages reliés par l'intermédiaire d'au moins une ligne intermédiaire L,NT et deux étages reliés directement, tel que décrit en référence à la figure 5. Les réseaux illustrés par les figures 5, 6 et 7 sont des réseaux symétriques, dont chaque commutateur transversal comporte un accès et un accès de sortie. Par conséquent N et M sont tous deux égaux au nombre de commutateurs transversaux. Tel qu'indiqué précédemment en référence aux figures 3 et 4, de tels réseaux symétriques servent avantageusement de base à la conception de réseaux plus complexes, par exemple en ajoutant des liens inter-bras et/ou en laissant des ports disponibles inutilisés. Le cas échéant, les liens inter-bras connectent des commutateurs transversaux d'un même étage et/ou d'étages différents. La figure 8 représente un exemple de réalisation d'un réseau 1 comportant un nombre N d'accès d'entrée égal à 22 et un nombre M d'accès de sortie égal à 28.

Le réseau 1 de la figure 8 comporte deux étages El et E2, chaque étage comportant deux lignes distinctes, c'est-à-dire non partagées avec l'autre étage au sens de l'exemple décrit en référence à la figure 7. Chaque ligne du réseau 1 comporte cinq commutateurs d'interconnexion, et chaque étage El, E2 comporte sept bras transversaux comportant chacun deux commutateurs transversaux cti et ct2, et chaque commutateur d'interconnexion est connecté à un commutateur d'interconnexion d'un autre étage par un lien inter-lignes ILx. Le réseau 1 de la figure 8 comporte donc un total de 28 commutateurs transversaux. Afin d'obtenir 22 accès d'entrée et 28 accès de sortie, certains commutateurs transversaux ont été connectés entre eux, et certains ports de commutateurs transversaux sont inutilisés. En partant d'un réseau symétrique dans lequel chaque commutateur transversal comportait deux ports disponibles pour un accès d'entrée et un accès de sortie, on a connecté individuellement deux des accès d'entrée à deux autres accès d'entrée d'autres commutateurs transversaux, par deux liens inter-bras IB. Dans l'exemple représenté, il s'agit de liens inter-bras IB entre commutateurs transversaux d'un même étage El, E2. En outre, deux accès d'entrée de deux autres commutateurs transversaux, désignés par ctFp et représentés avec un remplissage noir sur la figure 8, sont inutilisés. II est à noter que les positions, dans la matrice de commutateurs transversaux du réseau 1, des commutateurs transversaux CtFp et des commutateurs transversaux reliés par les liens inter-bras IB, ne sont pas nécessairement toutes équivalentes en termes de flexibilité du réseau obtenu. Ces positions sont par exemple choisies en évaluant, par simulation ou tout autre moyen à la portée de l'homme du métier, les performances offertes par différentes configurations logiques correspondant à des positions différentes de ces commutateurs transversaux. Les performances d'une configuration donnée sont par exemple évaluées en termes de flexibilité, et/ou de nombre moyen de commutateurs traversés, etc. II a été constaté, lors de la mise en oeuvre de réseaux de commutateurs selon l'invention, que d'excellentes performances pouvaient être atteintes, en termes de flexibilité et de nombre de commutateurs traversés, avec un nombre total de commutateurs restreint, inférieur au nombre de commutateurs des réseaux décrits dans l'art antérieur. De plus, la présente invention présente également de nombreux avantages pour l'installation du réseau de commutateurs. En effet, les lignes LI, L2 de commutateurs d'interconnexion du réseau 1 sont de préférence implantées sensiblement droites et sensiblement parallèles suivant une direction, dite « direction longitudinale » dudit réseau. De préférence, les bras transversaux sont implantés, entre les lignes LI, L2, sensiblement droits et sensiblement parallèles suivant une direction, dite « direction transversale », non parallèle à la direction longitudinale, formant avec ladite direction longitudinale un angle préférentiellement droit. Toutefois, lorsque deux commutateurs d'interconnexion sont reliés par deux bras transversaux, seul l'un de ces bras transversaux est implanté suivant la direction transversale. L'autre bras transversal (par le bras transversal Bll ou

17 B22 des figures 3 et 4) n'est pas implanté entre les lignes et n'est pas implanté sensiblement droit ; toutefois les commutateurs transversaux de ce bras transversal sont de préférence alignés suivant un axe sensiblement parallèle à la direction transversale.

Une telle implantation est par exemple obtenue au moyen de modules préfabriqués correspondant aux motifs élémentaires susmentionnés, ou à des motifs élémentaires plus complexes. De préférence, les modules préfabriqués pourront également inclure les éléments de liaison entre commutateurs du motif élémentaire. En intégrant les éléments de liaison dans les modules préfabriqués, le réseau obtenu sera en général plus compact que s'il avait été fabriqué en installant préalablement les commutateurs et en installant ensuite les éléments de liaison les connectant. De plus, avec une telle implantation, les éléments de liaison entre modules préfabriqués pourront être majoritairement courts et sensiblement droits. La plupart de ces éléments de liaison auront sensiblement la même géométrie. De fait, la plupart des éléments de liaison ont une géométrie utilisable à plusieurs endroits du réseau, l'essentiel des liens du réseau pouvant être fabriqué avec un nombre limité de géométries différentes des éléments de liaison. En pratique, seuls les liens inter-bras ont une géométrie spécifique, non utilisable à plusieurs endroits du réseau, et par conséquent fabriqués sur mesure. Toutefois, ces liens inter-bras sont généralement en nombre limité. En outre, la conception d'un nouveau réseau bénéficiera largement des réalisations antérieures, dans la mesure où, d'un point de vue logique, l'extension d'un réseau existant se fait simplement par l'ajout de motifs élémentaires au sein d'un étage et/ou par l'ajout d'un ou de plusieurs étages. Le choix d'étendre le réseau longitudinalement (par l'ajout de motifs élémentaires) et/ou transversalement (par l'ajout d'étages) pourra tenir compte des dimensions de la structure d'accueil sur laquelle le réseau doit être installé.

Claims

REVENDICATIONS1 Réseau (1) de commutateurs comportant N accès d'entrée et M accès de sortie, chacun desdits commutateurs comportant quatre ports et les accès d'entrée et de sortie du réseau étant des ports de commutateurs, dits « commutateurs de connexion », caractérisé en ce que le réseau (1) comporte au moins un étage (El,E2) de commutateurs, ledit au moins un étage comportant : une paire de lignes (L1,L2) de commutateurs dont les ports ne sont pas utilisés comme accès d'entrée ou de sortie du réseau, dits « commutateurs d'interconnexion », une ligne étant une suite de commutateurs d'interconnexion connectés entre eux, des bras transversaux reliant des commutateurs d'interconnexion de lignes différentes, un bras transversal étant constitué d'éléments distincts de ceux des autres bras transversaux de l'étage, un bras transversal comprenant au moins deux liens et un commutateur, dit « commutateur transversal » (cti,ct2), et en ce qu'au moins deux commutateurs transversaux (cti,ct2) de bras transversaux différents de l'au moins étage (El,E2) sont des commutateurs de connexion du réseau (1).
2 - Réseau (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un commutateur d'interconnexion d'une ligne (L1,L2) d'un étage (El,E2) n'est relié, par un ou des bras transversaux, qu'à un autre commutateur d'interconnexion de l'autre ligne de cet étage.
3 - Réseau (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un commutateur d'interconnexion d'une ligne (L1,L2) d'un étage (El,E2) est connecté à au moins un commutateur d'interconnexion d'une autre ligne, de cet étage ou d'un autre étage du réseau (1), par un lien ne comportant pas de commutateur, dit « lien inter-lignes » (IL1,ILx).
4 Réseau (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que, ledit réseau comportant au moins deux étages (El,E2), chaque commutateur d'interconnexion d'au moins une ligne (L1,L2) d'un étage (El,E2) est connecté à un commutateur d'interconnexion d'une ligne d'un autre étage par un lien inter-lignes (Lx). 19 - Réseau (1) selon l'une des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que, ledit réseau comportant au moins deux étages (El,E2), au moins un commutateur d'interconnexion d'une ligne (L1,L2) d'un étage (El,E2) est relié à un commutateur d'interconnexion d'une ligne d'un autre étage par 5 l'intermédiaire d'un commutateur d'interconnexion d'une ligne, dite « ligne intermédiaire » (L,NT). 6 - Réseau (1) selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que chaque commutateur d'interconnexion d'une ligne (L1,L2) d'un étage (El,E2) est connecté à un commutateur d'interconnexion d'une autre ligne du réseau par un lien inter-lignes. 7 - Réseau (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque commutateur d'interconnexion d'une ligne (L1,L2) d'un étage (El,E2) est relié par au moins un bras transversal à un commutateur d'interconnexion de l'autre ligne de cet étage. 8 - Réseau (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que tous les commutateurs de connexion sont des commutateurs transversaux (cti,ct2). 9 - Réseau (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque bras transversal d'au moins un étage (El,E2) comporte deux commutateurs transversaux. 10 - Réseau (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un commutateur transversal (cti,ct2) est connecté à un commutateur transversal d'un autre bras transversal du réseau par un lien, dit « lien inter-bras » (IB). 11 - Réseau (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un port d'au moins un commutateur transversal (cti,ct2) n'est ni connecté à un autre commutateur du réseau (1), ni utilisé comme accès d'entrée ou accès de sortie dudit réseau. 12 - Réseau (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les commutateurs d'interconnexion placés aux extrémités d'au moins une ligne (L1,L2) d'un étage (El,E2) sont connectés entre eux par un lien, dit « lien intra-ligne ». 13 - Réseau (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que les lignes (L1,L2) de commutateurs d'interconnexion du réseau sont implantées sensiblement droites et sensiblement parallèles entre elles suivant une direction, dite « direction longitudinale » du réseau. 14 - Réseau (1) selon la revendication 13, caractérisé en ce que les bras transversaux sont implantés, entre les lignes (L1,L2) dudit réseau, sensiblement droits et sensiblement parallèles suivant une direction, dite « direction transversale », non parallèle à la direction longitudinale, formant avec ladite direction longitudinale un angle préférentiellement droit. 15 - Charge utile de satellite de télécommunications, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un réseau (1) de commutateurs selon l'une des revendications précédentes.